วานิลลิน หรือ Vanillin เป็นสารประกอบที่ให้กลิ่นและรสชาติวานิลลา หรือ Vanilla สามารถสกัดจากเมล็ดวานิลลา หรือ สังเคราะห์ขึ้นจากปิโตรเคมี… ซึ่งคาดว่ามีสารแต่งกลิ่นและรสชาติวานิลลาราว 85% ที่ได้จากการสังเคราะห์ เพื่อปรุงแต่งผลิตภัณฑ์อาหาร เครื่องสำอาง ยา ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด และสารกำจัดวัชพืชที่หลากหลาย… สถิติปี 2018 พบ Demand หรือ อุปสงค์ หรือความต้องการสารแต่งกลิ่นและรสชาติวานิลลามากถึง 40,800 ตัน และ มีแนวโน้มเติบโตถึง 65,000 ตันในปี 2025… ซึ่งสารสกัดจากเมล็ดและฝักวานิลลามีน้อยกว่า Demand ทั่วโลกมานานแล้ว
ต้นวานิลลาถือเป็นพืชตระกูล Orchidaceae… วานิลลาจึงถือเป็นกล้วยไม้อีกชนิดหนึ่ง มีถิ่นกำเนิดในแถบอเมริกากลาง โดยเฉพาะประเทศเม็กซิโก และ ใช้เป็นเครื่องเทศเพราะให้กลิ่นวานิลลา… วานิลลาเป็นพืชเครื่องเทศที่มีมูลค่าทางเศรษฐกิจสูงอยู่ในอันดับต้นๆ ในตลาดโลก โดยเฉพาะฝักที่บ่มจนสร้างสารวานิลลิน หรือ Vanillin แล้ว
ต้นวานิลลาในธรรมชาติมีมากกว่า 50 สายพันธ์ แต่มีเพียง 3 สายพันธ์ที่เป็นพืชเศรษฐกิจ คือ
- Vanilla Planifolia Andrew หรือ Vanilla Fragrans Salibs
- Vanilla Pompona Shiede
- Vanilla Tahitensis J. W. Moore.
วานิลลามีแหล่งผลิตสำคัญอยู่ที่ประเทศมาดากัสกา อินโดนีเซีย และ เม็กซิโก ซึ่งผลผลิตรวมกันมีน้อยกว่าความต้องการ หรือ Demand มาก… ในประเทศไทยเองก็มีการศึกษาวิจัยและปลูกทดสอบตามสถานีวิจัยต่างๆ เพื่อจะพัฒนาและส่งเสริมการปลูกให้เป็นพืชเศรษฐกิจอีกชนิดหนึ่งในประเทศ โดยมูลนิธิโครงการหลวง
จากสาเหตุความต้องการวานิลลินจากต้นวานิลลาเกินอุปทาน หรือ Supply ของเมล็ดวานิลลามาก ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงหันไปใช้วานิลลินที่สังเคราะห์ขึ้น… และล่าสุด นักวิจัยค้นพบเทคนิคการแปลงขยะพลาสติกให้เป็นวานิลลินสังเคราะห์ได้แล้ว… ซึ่งกลายเป็นความหวังใหม่ในการจัดการขยะพลาสติกบางชนิดในอนาคตที่สดใสไม่ใช่น้อย
นักวิทยาศาสตร์ได้แปรรูปขวดพลาสติกชนิด Polyethylene Terephthalate หรือ ขวด PET ให้เป็น PTA หรือ Terephthalic Acid หรือ กรดเทเรพธาลิก ก่อนจะใช้แบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมจากสายพันธ์ Escherichia Coli หรือ E. Coli Bacteria ย่อยกรดเทเรพธาลิกไปเป็นวานิลลินอีกที
Dr. Joanna Sadler และ Dr. Stephen Wallace นักวิจัยจาก University of Edinburgh ได้ทดสอบผสม E. Coli Bacteria กับ Terephthalic Acid เก็บไว้ที่อุณหภูมิ 98.6 องศาฟาเรนไฮต์ หรือ 37 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง พบว่า… Terephthalic Acid ประมาณ 79% ถูกเปลี่ยนเป็นวานิลลิน หรือ Vanillin ในเวลาต่อมา
ประเด็นก็คือ… งานวิจัยชิ้นนี้ถือเป็น Biological Upcycle ขยะพลาสติกที่มีอนาคตสดใสยิ่งกว่า การแปรรูปขวด PET ไปทำเส้นใยซึ่งต้นทุนสูงจนแข่งขันกับเส้นใยสังเคราะห์แบบอื่นๆ รวมทั้งเส้นใยจากฝ้ายไม่ได้เลย… ซึ่งต้นแบบการทำ Vanillin จากขบวนการ Biological Upcycle ถือเป็นต้นแบบสู่การประยุกต์แนวคิดและวิธีผลิตเคมีอุตสาหกรรมราคาแพงอื่นๆ แบบ Biological Upcycle ได้อีกมาก… กรณีของ Vanillin ซึ่งมีโครงสร้างทางเคมีใกล้เคียงกับ Terephthalic Acid จนแบคทีเรียแทบไม่ต้องทำอะไรซับซ้อนก็ได้ผลผลิตพร้อมแปรรูปสู่อุตสาหกรรมอาหารได้แล้ว…
แต่อย่าเข้าใจผิดว่าท่านต้องกินขวดพลาสติกจากถังขยะเข้าไปน๊ะครับ… เพราะตั้งแต่เป็นกรด Terephthalic Acid หรือ กรดเทเรพธาลิก ก็ไม่มีอะไรเป็นพลาสติกแล้วครับ และ Vanillin ที่ได้ในท้ายที่สุด ก็เป็นผลผลิตจากแบคทีเรียที่เลี้ยงด้วยกรดเทเรพธาลิกล้วนๆ … เพราะต้องสกัดเอากรดเทเรพธาลิกส่วนเกินออกจาก Vanillin ก่อนใช้…
#FridaysForFuture ครับ!
References…
